原副標(biāo)題：應(yīng)用領(lǐng)域事例 | CTCS轉(zhuǎn)換器磁盤在機(jī)械設(shè)備加工上的應(yīng)用領(lǐng)域

一、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是壓鑄紡織品制造強(qiáng)國(guó)，亞洲地區(qū)壓鑄民營(yíng)企業(yè)廣為采用的現(xiàn)代油壓控制系統(tǒng)式機(jī)械設(shè)備加工存有較低的能源消耗經(jīng)濟(jì)損失。近幾年北歐國(guó)家十分重視節(jié)能環(huán)保減排組織工作，對(duì)亞洲地區(qū)高污染民營(yíng)企業(yè)開始實(shí)施積極主動(dòng)的節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)政策取向，為實(shí)行節(jié)能環(huán)保改建提供更多了較好的自然環(huán)境此基礎(chǔ)。該文選用CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工展開節(jié)能環(huán)保改建獲得了較好的節(jié)能環(huán)保效用，對(duì)民營(yíng)企業(yè)增加制造成本和節(jié)能環(huán)保減排組織工作具備較好的重大意義。

二、 機(jī)械設(shè)備加工基本原理與工藝技術(shù)如是說(shuō)

機(jī)械設(shè)備加工是一類專供的塑膠成形機(jī)械設(shè)備。它借助塑膠的改性，經(jīng)適度冷卻熔融后，加高速旋轉(zhuǎn)加速流向模,經(jīng)很大天數(shù)保壓、冷卻，正式成為各式各樣鋁型材和塑膠紡織品。

機(jī)械設(shè)備加工的兩個(gè)組織工作循環(huán)式主要包括如下表所示運(yùn)轉(zhuǎn)：

(1）鎖合模：模版加速吻合定模版，且證實(shí)無(wú)蟲子存有時(shí)，控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)成高速旋轉(zhuǎn)，將模版鎖合；

(2）口服臺(tái)后移：燃燒室與鑄件緊扣；

(3）口服：口服螺桿以很大的壓力和速度將料筒前端的熔料注入模腔；

(4）保壓、冷卻：通過(guò)此動(dòng)作，使模腔內(nèi)的塑膠紡織品冷卻成形；

(5）預(yù)塑：現(xiàn)代上應(yīng)用領(lǐng)域油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力螺桿并后退，料斗中加入的塑膠粒子被前推展開預(yù)塑。螺桿后退到預(yù)定位置，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，準(zhǔn)備下一次口服；

(6）口服臺(tái)后退，開模；

(7）頂出紡織品。

油壓控制系統(tǒng)通過(guò)油泵和不同閥門的配合產(chǎn)生壓力和流量，提供更多油缸和油壓馬達(dá)所要求的推動(dòng)力和移動(dòng)速度。揚(yáng)州CTCS推桿廠家

三、機(jī)械設(shè)備加工能源消耗分析

經(jīng)過(guò)測(cè)試，一般單臺(tái)現(xiàn)代定量泵機(jī)械設(shè)備加工能源消耗和所占比例分別是：

目前絕大多數(shù)的機(jī)械設(shè)備加工都屬于油壓傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備加工，油壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的動(dòng)力由電機(jī)帶動(dòng)油泵提供更多。在壓鑄周期的過(guò)程中，鎖模,射出,保壓,冷卻,開模等過(guò)程需要不同的壓力和流量,對(duì)于油泵馬達(dá)都是處在于負(fù)載變動(dòng)的狀態(tài)。油壓控制系統(tǒng)的負(fù)荷變化很大，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工選用定量泵，不能調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速和功率，因此多余的能量只能在擋板、油路泄露、油的溫升中消耗掉，當(dāng)控制系統(tǒng)需求超過(guò)設(shè)定的流量及壓力,會(huì)由溢流閥或比例閥來(lái)調(diào)整壓力流量,這個(gè)過(guò)程稱之為高速旋轉(zhuǎn)節(jié)流,造成的能量經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)40%-75%。這樣既加劇了各式各樣閥門的磨損，又造成油溫過(guò)高，電機(jī)噪音過(guò)大，以及機(jī)械設(shè)備壽命縮短等現(xiàn)象。并且通常在設(shè)計(jì)中，用戶油泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)際需要高出很多，存有大馬拉小車的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費(fèi)。揚(yáng)州CTCS推桿廠家

因此邁凱諾（Micno）KE300T系列CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備加工上的應(yīng)用領(lǐng)域，主要針對(duì)的就是塑機(jī)油壓控制系統(tǒng)，對(duì)于增加能源浪費(fèi)提高制造效率具備重要意義。

四、機(jī)械設(shè)備加工常見(jiàn)方案對(duì)比

1、變頻改建方案：

此方案將控制比例流量閥的電流/壓力信號(hào)同時(shí)輸入給變頻器的模擬量輸入端，通過(guò)控制油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，油泵的實(shí)際流量正比于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，油泵的功率因此也正比于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，起到了節(jié)能環(huán)保的目的。根據(jù)塑膠紡織品和工藝技術(shù)要求的不同，其節(jié)能環(huán)保效用從35%至70%的范圍內(nèi)不等。

2、轉(zhuǎn)換器改建方案：

轉(zhuǎn)換器改建方案基本原理與變頻改建方案相同，不同之處在于油泵的驅(qū)動(dòng)力不一樣。變頻改建方案由普通異步電機(jī)與變頻器驅(qū)動(dòng)力，而轉(zhuǎn)換器方案中油泵的驅(qū)動(dòng)力由永磁同步轉(zhuǎn)換器電機(jī)和轉(zhuǎn)換器磁盤組成?？刂葡到y(tǒng)方案如下表所示圖所示：

機(jī)械設(shè)備加工轉(zhuǎn)換器油泵方案

轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)力方案與普通變頻異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)力方案相比，具備節(jié)能環(huán)保率高、效率高、成品率高等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)力電機(jī)油壓能源消耗要比現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工節(jié)能環(huán)保40--90%，比變頻器改建機(jī)械設(shè)備加工節(jié)能環(huán)保20--50%。

三種油泵方案節(jié)能環(huán)保對(duì)比圖

五、邁凱諾KE300T系列CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)方案如是說(shuō)揚(yáng)州CTCS推桿廠家

邁凱諾（MICNO）KE300T系列CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)主要由專供轉(zhuǎn)換器磁盤、三相交流永磁同步電機(jī)、轉(zhuǎn)換器油壓油泵、壓力傳感器等幾部分組成。借助先進(jìn)的DSP和永磁交流轉(zhuǎn)換器電機(jī)技術(shù)，搭配CTCS壓鑄轉(zhuǎn)換器專供適配卡和旋變適配卡，與同步電機(jī)組成轉(zhuǎn)換器閉環(huán)控制控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)油壓控制控制系統(tǒng)的壓力、流量自動(dòng)調(diào)節(jié)等自動(dòng)控制功能。

1、 專供轉(zhuǎn)換器磁盤：

專為機(jī)械設(shè)備加工CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)開發(fā)的專供磁盤。內(nèi)含工藝技術(shù)環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)，借助高性能的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和低制造成本單片機(jī)（ARM）實(shí)現(xiàn)了高性能矢量控制、無(wú)位置傳感器力矩控制、精確位置和速度控制、非線性弱磁高速控制、位置校正空間矢量低速控制。通過(guò)嚴(yán)格的電磁兼容、高低溫、潮濕、震動(dòng)試驗(yàn)，適應(yīng)各式各樣惡劣自然環(huán)境。

2、 三相交流永磁同步電機(jī)：

轉(zhuǎn)子磁鋼由高溫強(qiáng)磁釹鐵錋材料構(gòu)成，選用表貼式固定方式，調(diào)速范圍更寬，高速運(yùn)行更加可靠。由于選用細(xì)長(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快，同時(shí)電機(jī)的運(yùn)行噪聲更低。

3、 轉(zhuǎn)換器油壓泵：

選用住友轉(zhuǎn)換器油壓內(nèi)嚙合齒輪泵。

4、 速度（流量）反饋器件：

選用結(jié)構(gòu)牢固，耐高溫、抗震動(dòng)、抗干擾的能力很強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備型旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反饋部件，邁凱諾（Micno）開發(fā)了與旋轉(zhuǎn)變壓器相配合的專供信號(hào)處理芯片，速度反饋精度高，足以滿足機(jī)械設(shè)備加工的控制精度需要。揚(yáng)州CTCS推桿廠家

5、控制要求

將模擬量信號(hào)直接加在轉(zhuǎn)換器磁盤的控制系統(tǒng)壓力給定信號(hào)和控制系統(tǒng)流量給定信號(hào)的輸入端；將油泵出口的壓力傳感器接入轉(zhuǎn)換器的壓力反饋信號(hào)端口。轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)通過(guò)接入的壓力和流量信號(hào)展開PI調(diào)節(jié)，改變轉(zhuǎn)換器電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而改變油泵電機(jī)的輸出流量Q和壓力P，并通過(guò)電機(jī)上的旋轉(zhuǎn)編碼器和油路中的壓力傳感器，反饋實(shí)際情況形成高精度的雙閉環(huán)控制，以滿足機(jī)械設(shè)備加工在各個(gè)工序中所需的油壓大小和流量速度，這樣就能避免能量浪費(fèi)。

6、產(chǎn)品特點(diǎn)如是說(shuō)

KE300T系列是邁凱諾最新高性能矢量技術(shù)平臺(tái)上繼續(xù)開發(fā)出來(lái)的一款產(chǎn)品，選用國(guó)際領(lǐng)先的同步機(jī)電流矢量控制技術(shù)（SVC）和TI最新的電機(jī)控制專供數(shù)字處理器，能夠準(zhǔn)確辨識(shí)永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)，動(dòng)態(tài)估算轉(zhuǎn)子速度及磁極位置，輕松驅(qū)動(dòng)力各類永磁同步電機(jī)（SPM/IPM），讓同步電機(jī)控制大眾化。具備較好的動(dòng)態(tài)特性、超強(qiáng)的過(guò)載能力，支持多種PG卡等，可用于及各式各樣自動(dòng)化制造設(shè)備的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)力場(chǎng)合。

（1）、牢固的EMC 設(shè)計(jì)；

（2）、選用模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活；

（3）、主控控制系統(tǒng)選用32 bit高速DSP，集成無(wú)PG矢量控制，V/f控制，轉(zhuǎn)矩控制；揚(yáng)州CTCS推桿廠家

（4）、優(yōu)良的魯棒性能，可以確保負(fù)載能加速起停；

（5）、加速限流功能：可以加速將電流限制在保護(hù)點(diǎn)以內(nèi)，增加頻繁過(guò)流報(bào)警故障概率；

（6）、高功率因數(shù)輸出、無(wú)功功率損耗降低、軟起動(dòng)時(shí)無(wú)大電流沖擊；

（7）、具備故障自動(dòng)復(fù)位、掉電復(fù)位功能，保證制造連續(xù)及制造效率；

（8）、選用先進(jìn)的功率模塊驅(qū)動(dòng)力方式，功率因數(shù)高，能有效抑制諧波，消除變頻器運(yùn)行時(shí)對(duì)外圍控制回路和傳感器的干擾；

（9）、完善的保護(hù)功能：過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)、變頻器過(guò)熱保護(hù)、接地故障保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等。

六、投資與回報(bào)

以海天180噸機(jī)械設(shè)備加工為例:

電機(jī)功率：18.5KW，油泵排油量：120L/min，一般每臺(tái)正常制造時(shí)電機(jī)的負(fù)載率為額定功率的60%；

轉(zhuǎn)換器節(jié)能環(huán)保：經(jīng)過(guò)我公司轉(zhuǎn)換器改建后電機(jī)耗電可節(jié)省50%以上；以機(jī)械設(shè)備加工每天組織工作24小時(shí)，每月組織工作28天；電費(fèi)按平均價(jià)計(jì)約人民幣：0.9元/度；該機(jī)臺(tái)節(jié)能環(huán)保效益分析如下表所示：

（1）月回收節(jié)能環(huán)保=18.5×0.6×50%×24×28×0.9=3356.6元/每月；

（2）年回收節(jié)能環(huán)保=3356元/每月×12 = 40272元/年；揚(yáng)州CTCS推桿廠家

（3）考慮改建類客戶的油質(zhì)，建議改建應(yīng)用領(lǐng)域選擇齒輪泵；

七、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)塑膠紡織品的市場(chǎng)分析，目前我國(guó)塑膠機(jī)械設(shè)備行業(yè)產(chǎn)值每年約200億元，而亞洲地區(qū)市場(chǎng)需求近220億元，機(jī)械設(shè)備加工的需求也逐步由南方向北方，東部向西部擴(kuò)散，也帶動(dòng)塑膠工業(yè)等關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。但同時(shí)行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也日漸激烈，隨著北歐國(guó)家節(jié)能環(huán)保減排經(jīng)濟(jì)政策的深入，各廠家除了重視產(chǎn)品質(zhì)量和品牌外，都在考慮怎樣節(jié)能環(huán)保以響應(yīng)北歐國(guó)家號(hào)召和增加制造制造成本。從機(jī)械設(shè)備加工工藝技術(shù)過(guò)程可知，電能消耗制造成本在壓鑄成形產(chǎn)品制造成本中占了很大的比例，因而能否有效增加電能損耗，受到了各機(jī)械設(shè)備加工廠家和用戶的關(guān)注。實(shí)現(xiàn)效用顯著的節(jié)能環(huán)保改建已經(jīng)正式成為壓鑄行業(yè)提升的首要課題。而邁凱諾（Micno）KE300T系列CTCS轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)在塑機(jī)行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域從根本上滿足了這些需求，領(lǐng)先的技術(shù)及在塑機(jī)市場(chǎng)日益成熟的應(yīng)用領(lǐng)域已得到了諸多制造商和用戶的肯定，未來(lái)CTCS轉(zhuǎn)換器的采用勢(shì)必正式成為塑機(jī)市場(chǎng)的主流。

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